儲罐節能性加熱器(ATRJ-01)的性能及經濟效益分析
前言:
  在凝固點較高或粘度較大的油品及化工物料儲罐內,為使油品和化工物料維持在凝固點以上或保持一定的粘度利于輸送,通常在儲罐內安裝加熱器來加熱物料滿足工藝要求。以往一般采用蛇管式、盤管式或平面排管式加熱器,近幾年來,我公司結合國內石化、石油、港口、油庫企業等實際情況,在原有排管式加熱器基礎上加以改進,研制一套更合理、更經濟的節能性、無水擊加熱器。
節能性加熱器的特性:
1.布局合理
改變了老式加熱器的平面結構為空間結構,使儲罐內平面空間加大,通道寬敞,便于儲罐的栓修,節省時間和人力。
2.節約能耗
充分利用蒸汽的潛熱給物料加熱,加熱器出口端可不設疏水閥,無蒸汽溢出,全部以水的狀態排出,節約蒸汽用量約30-50%。
3.升溫速度快
具有水汽分離機能,水氣分路,管內冷凝水及時離開管壁,熱阻減小,同時加熱面積大,傳熱效率高,對比實驗測定為老式加熱器升溫速度的2-3倍。
4.無水擊
罐內加熱器管段較短,蒸汽與冷凝水分路,消除水擊現象。
5.安全性提高
由于消除了水擊現象,不會因加熱器管內瞬間的水擊造成加熱器最薄弱的地方破壞;因節能性加熱器合理的結構,蒸汽通過管組的摩擦力減小,使 用單位可采用低壓蒸汽(0.3Mpa)或熱水作為加熱介質即可滿足要求。
6.使用壽命長
由于無水擊現象,又可采用低壓蒸汽,延長了加熱器的使用周期,一般為老式加熱器使用壽命的2倍。
儲罐加熱器耗熱量分析:
儲罐加熱器的作用一是給油品升溫提供熱能,二是彌補油品維持儲存溫度下的熱能損失。因此儲罐耗熱總量由兩個方面組成:一方面是油品升溫所需熱量,它根據生產工藝要求確定,如油品脫水、輸送等;另一方面是維持油品儲存溫度下的散熱量,它由三個部分組成,即罐壁散熱損耗,罐頂散熱損耗及罐底散熱損耗。影響儲罐耗熱總量的因素很多,下面以大慶原油為例列表分析如下:
儲罐所在區氣象條件:最冷月平均氣溫 5°C 冬季平均風速 2.9m/s
加熱介質:0.7Mpa 干飽和蒸汽 保溫層:40mm
工藝要求:儲存溫度 40°C 進油溫度 35°C 輸送溫度 45°C
儲存量:年儲存量=12X儲罐容量(一個月周轉一次)
儲罐耗熱量和蒸汽量表
10000M3
20000M3
30000M3 
50000M3 
100000M3 

儲罐

散熱

 
 
年散熱量  千焦/年
6.67*109
1.22*1010
 
1.56*1010
 
2.53*1010
4.21*1010
 
年蒸汽耗量  噸/年
3179.00
5903.36
7552.87
12240.34
20354.74

油品

升溫

 
 
年熱耗量  千焦/年
2.07*109
4.14*109
6.21*109
1.04*109
2.07*1010
 
年蒸汽耗量  噸/年
1009.83
2019.52
3029.27 
5073.17 
10097.56 
年總蒸汽耗量  噸/年
4188.83
7922.88
10582.14
17313.51
30452.30
經濟效益分析:
  加熱器原理主要是利用蒸汽的潛熱給油加熱(0.7Mpa干飽和蒸汽 H相變熱=2069.1KJ/Kg 水的質量熱容C水=4.18KJ/Kg °C),老式加熱器出口處設有疏水閥,仍有大量蒸汽浪費,而且水溫比較高;使用節能性加熱器后,出口處全部以水的狀態(50-80°C)排出,一般情況下節省蒸汽用量30-50%,儲罐越大、用量越多,效益越明顯,特別是年平均氣溫低的地區,選用節能性加熱器是明智之舉。下面按上表蒸汽耗量數據及節省蒸汽用量的30%列表分析如下:
節能性加熱器造價及經濟效益表
儲罐容積
鋼材用量
造價
技術費
節省蒸汽量
蒸汽價格
年效益
立方米
萬元
萬元
噸/年
元/噸
萬元/年
10000
7.50
5.25
1256.65
70.00
8.80
20000
11.10
7.77
2376.87
70.00
16.64
30000
20.50
14.30
3174.65
70.00
22.63
50000
30.60
21.42
5194.05
70.00
36.36
100000 
41.20
28.84
9135.69
70.00
63.95
因此,選用節能性加熱器所需的投資通常在一年內收回。
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